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煤電"兜底"責任日益凸顯 存量機組技術需提升

中國電力報 觀點,  火電 2019-08-02 13:52:52
     

“當前,煤電機組成為系統調節的主力電源,在系統中的地位發生了變化,由電量型電源轉變為電量、電力調節型電源,同時還發揮著兜底保供的基礎作用和集中供暖供熱的保民生作用,煤電機組低利用小時將成為常態。”在7月18日由中國電力企業聯合會舉辦的,2019年燃煤發電高峰論壇暨電力行業火電機組能效水平對標結果發布會上,中國電力企業聯合會專職副理事長兼秘書長于崇德表示。


近年來,煤電裝機規模得到了有效控制,煤電機組結構優化,節能減排水平不斷提高。在新形勢下,煤電的能效水平提高和煤電行業高質量發展成為重要課題。


“火電機組在深度調峰和快速升降負荷的運行工況,嚴重偏離設計工況,大量設備運行在低效區或非正常工況,對機組安全性、環保性及經濟性有顯著影響。”西安熱工研究院鍋爐環保公司副總經理張廣才在會上分析道。


華東電力設計院有限公司副總工程師葉勇健在上述會議建議:“需要對于近1000GW的煤電存量機組的技術提升,以滿足未來15年煤電定位的變化。因此,對煤電新技術的研究是十分必要的。”


相關專家建議,深度調峰常態化以后,需對各系統、設備深入研究,精準把握機組的安全性、環保性及經濟性,確定最佳的運行方式。


“兜底保供”呼吁政策支持


據中國電力企業聯合會電力評價咨詢院副院長蔡義清介紹,在電力消費快速增長等因素拉動下,2018年,全國全口徑火電發電量4.92萬億千瓦時,同比增長7.3%,增速同比提高2.1個百分點,為2012年以來最高增速。全國火電設備利用小時4361小時,為2015年以來最高水平,同比提高143小時。


“煤電仍然是我國電力、電量的主體之一,與核電、水電、氣電、太陽能 發電、風電、儲電等共同構成多元化的中國新型電力系統。煤電成為既是可靠的電力、電量的主體提供者,又是靈活的調節者,是電力系統的兜底保障者。”葉勇健在會上展望2030年煤電技術路線時談道。


在電量和利用小時保持較好增長勢頭的情況下,煤電企業卻因為煤價持續高位運行、電價不斷下降、環保成本增加等多重因素影響,經營十分困難。自2016年下半年以來,煤電企業持續大面積虧損,部分大型發電集團煤電板塊整體虧損。國家統計局數據顯示,2018年全年全國煤電企業虧損面50%左右。


對于煤電虧損原因,于崇德分析道:“高煤價是煤電板塊大面積虧損的主要原因, 2018年煤電企業電煤采購成本同比增加500億元左右。2015年以來兩次下調全國煤電上網標桿電價,相當于全國煤電行業讓利2000億元。環保成本不斷增加,進一步加重了煤電企業經營壓力,特別是市場交易電量使3.7分/千瓦時的環保補貼電價無法落實,加重了煤電企業經營困難,煤電企業因電價、煤價關系長時間得不到理順。”


“煤電企業要主動適應新形勢、新任務的要求,結合實際開展煤電機組靈活性改造和集中供暖供熱改造,并爭取政府政策支持,實現可持續發展,更好地發揮煤電機組主力調峰、兜底保供的作用。”于崇德在會上提出。


能效對標將瞄準“國際標桿”


“多年來,我們始終圍繞火電機組重點能效指標開展對標競賽,發布年度火電機組能效對標標桿值,表彰優勝機組,營造了全行業比學趕幫超的良好氛圍,極大地促進了燃煤發電企業能源利用效率和污染物減排水平的持續提升。”中國電力企業聯合會電力評價咨詢院院長黃成剛在會上談道。


記者從會上了解到,在中國能源化學工會的大力支持下,全國火電機組能效對標競賽工作歷經30多年,對標規則不斷完善,參與機組逐年增加,對標競賽的科學性、公平性、先進性不斷提高。今年7月4日,在全國能源化學地質系統重點勞動競賽現場推進會上,全國火電機組能效對標競賽正式被列入全國能源化學系統11個重點勞動競賽項目。


“節約能源和保護能源是我國的基本國策,節能是‘第一能源’。”中國工程院院士、中國能源研究會智能發電專委會主任委員劉吉臻在上述會議上指出:“2018年,我國單位GDP能耗為0.52噸標準煤/萬元,是美國的2.15倍。提升能源效率與節能是能源革命不可忽視的重要內涵。”


于崇德在會上部署新形勢下煤電機組能效對標工作時強調堅持科學、公平、先進的原則。在堅持先進性原則方面,他指出:“加強與日本、韓國、德國、美國等國外行業組織的聯系,搭建同類型企業、機組能效對標平臺,引入國際同行標桿企業數據進行對標管理,進一步構建科學的對標體系,以提升對標標準的先進性。”


在眾多專家看來,通過國際對標,借鑒國外在技術應用、精細化管理等方面的先進經驗,將以國內外先進企業為標桿,進一步提升國內發電企業的管理水平。


行業發展新業態引關注


“自2017年年底模擬運行階段的調頻市場規則頒布后,廣東省內發電企業已經簽訂了6個火儲聯合調頻項目合同。”在談及煤電發展新業態時,蔡義清介紹道。


據了解,發電側儲能主要應用于儲能調頻輔助服務與集中式新能源場站配儲能兩類場景。火電機組與儲能聯合調頻方面,山西省、廣東省、內蒙古自治區在相關政策激勵下,應用范圍逐步擴大。其中,山西省火儲聯合調頻建設速度領跑全國。相關專家在會上也提出,重點關注電制氫技術及棄風蓄熱等技術,促進新能源消納,強化火電機組在多能互補領域的支撐作用。


“將北方地區單機30萬千瓦以上燃煤火電機組改造為熱電聯產,回收其全部乏汽及煙氣余熱供熱,可承擔北方地區城鎮供熱基本負荷。”清華大學教授付林對煤電轉型綜合能源服務商尤為關注。


蔡義清也建議煤電企業應該積極開展綜合能源服務業務:“綜合能源服務提供的產品多樣化——電、冷、熱、氣等綜合供應。供需模式多樣化——更貼近用戶、滿足特殊需求、供需互動的耦合集成方式。”


“我們優化產業布局,大力實施‘煤來電去、水來汽去、煤來灰去’煤電一體化項目,山西河曲、陜西府谷、新疆哈密、新疆和豐、新疆準東、內蒙古呼倫貝爾、黑龍江雙鴨山等煤電一體化產業基地初具規模。”神華國能(神東電力)集團(簡稱國神集團)副總工程師兼生產指揮中心主任薛長海告訴《中國電力報》記者。


據薛長海介紹,煤來電去,就是在電廠用煤由煤礦供應的基礎上,實現煤礦用電由電廠直供。水來汽去,就是電廠用水與煤礦用熱的互通直供。煤來灰去,就是煤礦的回填和滅火應用電廠粉煤灰,降低電廠灰渣處置成本。


未來技術路線“初現端倪”


談及煤炭清潔高效發電技術,劉吉臻認為這將分為四個子方向,依次是:超高參數超超臨界燃煤發電、新型高效燃煤發電系統、燃煤污染物深度控制、靈活智能發電。


“‘智能+X’應用范式日趨成熟,AI向各行各業快速滲透融合進而重塑整個社會發展,這是人工智能驅動第四次技術革命的最主要表現形式。電力行業也將面臨行業格局重塑的巨大轉型,傳統電力能源生產和服務的方式將被極大改變。”對于智能發電,劉吉臻如此分析。


在葉勇健看來,高效超超臨界發電技術、超臨界二氧化碳發電、多燃料耦合發電、高效靈活性等技術路線,都具有高效、綠色、靈活、經濟的特點,技術成熟度較高,可以在2030年前后成為煤電新建機組和現有機組改造升級的主流技術。


“超高參數二氧化碳燃煤發電是能源領域顛覆性技術,有望實現產業化。”華北電力大學能源動力與機械工程學院院長徐進良在上述會議上提出。徐進良提出新的能量梯級原理,效率顯著高于水蒸汽發電系統。據徐進良介紹,他所推薦的這一發電技術在630攝氏度主汽溫度條件下,發電效率49.73%,高于現有機組值。同時,這一技術與可再生能源系統結合具有優勢,對解決“棄風棄光”具有重要意義。


大唐科學技術研究院華東分公司首席專家蔣尋寒,在談及現代火電的技術發展趨勢時表示:“不同階段、不同專業、不同系統與設備之間的關聯。要的是機組和全廠經濟效益和運行指標最佳,不是某一設備或系統的性能指標最佳。這是極為重要的新理念。國內目前處于過渡期。”


“今后煤電的發展不宜一味追求高參數、大容量,而是因地制宜結合地理環境、氣候條件、燃料供應、老機組特點選擇最佳可行技術。”相關專家建議。


(編輯:張艷  審校:寇建仁)
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